福建省晨曦冷曦正曦岐滨四校学年高二下学期期末联考物理试题.docx
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福建省晨曦冷曦正曦岐滨四校学年高二下学期期末联考物理试题
2014-2015晨曦、冷曦、正曦、岐滨四校下学期期末联考
高二年级物理试卷
考生须知：
1.本试卷分试题卷和答题卷，满分100分，考试时间90分钟。
试卷共4页，答题卡4页
2.答题前，在答题卷上相应位置填写学校、姓名和准考证号，并用2B铅笔将会考号对应选项涂黑。
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。
考试结束，只需上交答题卷。
一、单项选择题（本题共10题，每小题3分，共30分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
）
1.如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图像,由图可知,下列说法中正确的是（ ）
A.振动周期为5s,振幅为8cm
B.第2s末振子的速度为零,加速度为负向的最大值
C.第3s末振子的速度为正向的最大值
D.从第1s末到第2s末振子在做加速运动
2.一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点。
从某时刻开始计时,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度。
能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是（ ）
3.如图所示,图甲是利用砂摆演示简谐运动图像的装置。
当盛砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间变化的关系。
第一次以速度v1匀速拉动木板,图乙给出了砂摆振动的图线;第二次使砂摆的振幅减半,再以速度v2=2v1匀速拉动木板,图丙给出了砂摆振动的图线。
由此可知,砂摆两次振动的周期T1和T2的关系是（ ）
A.T1∶T2=2∶1 B.T1∶T2=1∶2C.T1∶T2=4∶1D.T1∶T2=1∶4
4.在平静的水面上,投入一石块,激起频率为5Hz、波长为10cm的水波,假设该水波为理想的横波,经过2s后,水波能将浮在水面上的落叶沿水面方向推动的距离和该波的速度分别为（ ）
A.0,0.5m/s B.0.3m,0.5m/sC.0.6m,50m/sD.1.5m,50m/s
5.如图所示,甲、乙两平面波是振幅相同的相干波,甲波沿x轴正方向传播,乙波沿y轴正方向传播,图中实线表示某一时刻的波峰位置,虚线表示波谷位置,对图中正方形中央的a、b、c、d四点的振动情况,正确的判断是（ ）
A.a、b点振动加强,c、d点振动减弱B.a、c点振动加强,b、d点振动减弱
C.a、d点振动加强,b、c点振动减弱D.a、b、c、d点的振动都加强
6.如图所示是一列简谐横波在t=0时的波形图,若波的传播速度为2m/s,此时质点P向上振动。
下列说法正确的是（ ）
A.质点P的振动周期为0.25s
B.经过任意时间,质点Q和P的振动情况总是相同的
C.经过Δt=0.4s,质点P向右移动0.8m
D.经过Δt=0.4s,质点P仍在平衡位置,它通过的路程为0.2m
7.如图所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法正确的是（ ）
①人从右侧向左看,可以看到彩色条纹②人从左侧向右看,可以看到彩色条纹
③彩色条纹水平排列④彩色条纹竖直排列
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
8光纤通信是一种现代化的通信手段,它可以为客户提供大容量、高速度、高质量的通信服务,为了研究问题方便,我们将光导纤维简化为一根长直玻璃管,如图所示。
设此玻璃管长为L,折射率为n。
已知从玻璃管左端面射入玻璃内的光线在玻璃管的侧面上恰好能发生全反射,最后从玻璃管的右端面射出。
设光在真空中的传播速度为c,则光通过此段玻璃管所需的时间为（ ）
A.
B.
C.
D.
9.对相对论的基本认识,下列说法正确的是（ ）
A.我们发现在竖直方向上高速运动的球在水平方向变扁了
B.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C.空间与时间之间没有任何联系
D.相对论认为:
真空中的光速在不同的惯性系中都是相同的
10.LC电路中电容器极板上的电荷量随时间的变化关系如图所示,下列说法中错误的是（ ）
A.在t1时刻,电路中的磁场能最小B.从t1时刻到t2时刻,电路中电流变小
C.从t2时刻到t3时刻,电容器充电D.在t4时刻,电容器的电场能最小
二、不定项选择题（每题至少有一个答案是正确的，全对得4分，选对但不全的得2分，选错不得分，共20分。
）
11.如图所示,一个弹簧振子在A、B两点间做简谐运动,O点为平衡位置,下列说法中正确的有（ ）
A.它在A、B两点时动能为零
B.它经过O点时加速度方向不发生变化
C.它远离O点时做匀减速运动
D.它所受回复力的方向总跟它偏离平衡位置的位移方向相反
12.一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t1=0时波传播到x轴上的质点B,在它左边的质点A恰好位于负最大位移处,如图所示。
在t2=0.6s时,质点A第二次出现在正的最大位移处,则（ ）
A.该简谐波的波速等于5m/s
B.t2=0.6s时,质点C在平衡位置处且向下运动
C.t2=0.6s时,质点C在平衡位置处且向上运动
D.当质点D第一次出现在正向最大位移处时,质点B恰好在平衡位置且向下运动
13.“假奶粉事件”发生后,国家加强了对奶粉的质量检查。
检验奶粉中的碳水化合物（糖）的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量。
偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关,将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了。
如图所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间,则下列说法中正确的是（ ）
A.到达O处光的强度不会明显减弱
B.到达O处光的强度会明显减弱
C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度小于α
D.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于α
14.大型强子对撞机加速一批质子,该对撞机“开足马力”后,能把数以百万计的粒子加速至接近3.0×108m/s,相当于光速的99.9%,粒子流每秒可在隧道内狂飙11245圈,单束粒子能量可达7万亿电子伏特。
下列说法正确的是（ ）
A.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够达到光速
B.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度不能够超过光速
C.粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量
D.粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量
15.一束光线穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则（ ）
A．介质1的折射率最大
B．介质2是光密介质
C．光在介质2中的速度最大
D．当入射角由45°逐渐增大时，在1、2分界面上可能发生全反射
第Ⅱ卷（非选择题共50分）
16（4分）.根据单摆周期公式T=2π
可以通过实验测量当地的重力加速度。
如图甲所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。
（1）用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图乙所示,读数为 mm。
（2）以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有 。
a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些
b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔Δt即为单摆周期T
e.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间Δt,则单摆周期T=
17（8分）.某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置如图甲所示,激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排等距的亮点,图乙中的黑点代表亮点的中心位置。
（1）这个现象说明激光具有 性。
（2）通过测量相邻光点的距离可算出激光的波长,据资料介绍,如果双缝的缝间距离为a,双缝到感光片的距离为L,感光片上相邻两光点间的距离为b,则激光的波长λ=
。
该同学测得L=1.0000m、缝间距a=0.220mm,用带十分度游标的卡尺测感光片上的点的距离时,尺与点的中心位置如图乙所示。
图乙中第1到第4个光点的距离是 mm。
实验中激光的波长λ= m。
（保留两位有效数字）
（3）如果实验时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两光点间的距离将 。
计算题（本题共5小题，共38分，解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。
）
18.（7分）一质点做简谐运动,其位移和时间关系如图所示。
（1）求t=0.25×10-2s时的位移;
（2）在t=1.5×10-2s到2×10-2s的振动过程中,质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化?
（3）在t=0至8.5×10-2s时间内,质点的路程、位移各多大?
19.（7分）如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图。
已知波源O在t=0时开始沿y轴负方向振动,t=1.5s时它正好第二次到达波谷。
问:
（1）再经过多长时间x=5.4m处的质点第一次到达波峰?
（2）从t=0开始至x=5.4m处的质点第一次到达波峰这段时间内,波源通过的路程是多少?
20.（8分）一半圆柱形透明物体横截面如图所示,底面AOB镀银,O表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射出,已知光线在M点的入射角为30°,∠MOA=60°,∠NOB=30°。
求:
（1）光线在M点的折射角;
（2）透明物体的折射率。
21（6分）.如图所示,线圈的自感系数L=0.5mH,电容器的电容C=0.2μF,电源电动势E=4V,电阻的阻值R=10Ω,不计线圈和电源的内阻,闭合开关S,待电路中电流稳定后断开S,求:
（1）LC回路的振荡频率;
（2）从断开S到电容器上极板带正电荷量最大所经历的最短时间。
21（10分）如图所示,一根柔软的弹性绳子右端固定,左端自由,A、B、C、D…为绳上等间隔的点,相邻两点间间隔为50cm,现用手拉着绳子的端点A使其上下振动,若A点开始向上,经0.1s第一次达到最大位移,其数值为10cm,C点恰好开始振动,求:
（1）绳子形成的向右传播的横波速度为多大?
（2）从A开始振动,经多长时间K点第一次向上达到最大位移?
（3）在图示坐标系中画出当K点第一次向上达到最大位移时的波形图。
2014-2015晨曦、冷曦、正曦、岐滨四校下学期期末联考
高二年级物理答案
单选
1-5CACAB6-10CDCDB
多选11.AD12AC13BD14BC15CD
16.【解析】
（1）（18+6×0.1）mm=18.6mm
（2）摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些,摆球尽量选择质量大些、体积小些的,都是为了更加符合单摆的构成条件,故a、b是正确的;摆线相距平衡位置的角度,以不大于5°为宜,故c是错误的;拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间Δt,则单摆周期T=
故d错,e对。
答案:
（1）18.6
（2）a、b、e
17【解析】
（1）这个现象是光的干涉现象。
干涉现象是波独有的特征,所以说明激光具有波动性。
（2）由游标卡尺的读数原理知第1到第4个光点的距离是8.5mm。
由题意知b=
mm,a=0.220mm,L=1.0000m,所以波长λ=
=6.2×10-7m。
（3）蓝光波长小于红光波长,由λ=
知:
相邻两光点间距离变小。
答案:
（1）波动
（2）8.5 6.2×10-7 （3）变小
18【解析】
（1）由题图可知A=2cm,T=2×10-2s,
振动方程为x=Asin（ωt-
）=-Acosωt
=-2cos
tcm=-2cos（102πt）cm （1分）
当t=0.25×10-2s时
x=-2cos
cm=-
cm。
（2分）
（2）由题图可知在1.5×10-2s～2×10-2s内,质点的位移变大,回复力变大,速度变小,动能变小,势能变大。
（2分）
（3）从t=0至8.5×10-2s的时间内质点的路程为s=17A=34cm,位移为2cm。
（2分）
19.【解析】
（1）从图像可知
λ=60cm=0.6m,t=1
T
所以T=
t=1.2s, （1分）
又因为
=
所以x=λ
=0.75m（1分）
所以t=1.5s时波刚好传至距波源0.75m的质点处,最前面的波峰位于x=0.3m的质点处。
又因为
=
（1分）
所以Δt=
=
s=10.2s（1分）
（2）从t=0至x=5.4m处的质点第一次到达波峰时所用总时间
t'=t+Δt=1.5s+10.2s=11.7s（3分）
所以波源通过的总路程
x路=4A·
=1.95m（3分）
20【解题指南】解答本题应把握以下两点:
（1）先作出光路图,根据几何关系确定在M点的折射光线和N点的入射光线;
（2）根据几何知识和折射定律确定入射角和折射角。
【解析】
（1）如图,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、M点相对于底面EF对称,Q、P、N三点共线。
（1分）
设在M点处,光的入射角为i,折射角为r,∠OMQ=α,∠PNF=β,根据题意有α=
30°①（1分）
由几何关系得,∠PNO=∠PQO=r,于是
β+r=60°②α+r=β③（1分）
由①②③式得r=15°（1分）
（2）根据折射率公式有
n=
=
=
（4分）
21【解析】
（1）根据f=
可求得频率为1.6×104Hz。
（3分）
（2）由T=
得T=6.25×10-5s。
S断开时,电容器上的带电量为零,然后电容器开始充电,且下极板带正电,故当电容器上极板带正电荷量最大,经历的最短时间为t=
T=4.7×10-5s。
（3分）
22.【解析】
（1）由题意可得
T=0.1s,
故质点振动的周期T=0.4s; （1分）
由题意和图可得:
λ=1m,
则波长λ=4m,
故波速v=
=10m/s。
（1分）
（2）假设波由波源A传到K所用的时间为t1,则
t1=
=
s=0.5s, （1分）
假设波传到K到达正的最大位移需时间为t2,由于波源开始振动方向向上,故波传到K点时它先向上振动,则t2=
T=
×0.4s=0.1s, （1分）
所以对应总时间
t=t1+t2=（0.5+0.1）s=0.6s。
（1分）
（3）由
（2）问可知:
K第一次到达波峰的时间为0.6s,此时波前进的距离s=vt=
10×0.6m=6m,即波此时到达M点,如图所示:
（2分）
（3分）
答案:
（1）10m/s
（2）0.6s （3）见解析图
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